白細(xì)胞介素-35在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中作用的研究進展

徐文俊,蔡輝

(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)研究生院 ，安徽 合肥 230012;2.中國人民解放軍南京總醫(yī)院，江蘇 南京 210002 )

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)是一種以對稱性、多關(guān)節(jié)炎為主要表現(xiàn)的慢性、全身性自身免疫性疾病。目前病因及發(fā)病機制尚未完全明確。白細(xì)胞介素-35(IL-35)是白細(xì)胞介素-12(IL-12)家族細(xì)胞因子中目前出現(xiàn)的新成員，其在某些自身免疫疾病方面發(fā)揮關(guān)鍵作用[1]，每一個家族成員均有一個α鏈和一個β鏈組成，α鏈(包含p19、p28、p35)，β鏈(包含p40、 EBI3)，α鏈包含一個四螺旋束結(jié)構(gòu)，而β鏈含有一個I類細(xì)胞因子受體結(jié)構(gòu)。IL-35由p35和誘導(dǎo)基因3(EBI3)合成，IL-35以p35亞基作為配體，EBI3亞基主要發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[2]，因此，IL-35主要發(fā)揮調(diào)節(jié)功能。研究IL-35的生物學(xué)功能對RA的治療具有十分重要的臨床意義。

1 IL-35的生物學(xué)功能

2007年IL-35被發(fā)現(xiàn)。IL-35大部分由調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)分泌[3]，少數(shù)可由活化的B細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和單核細(xì)胞分泌[4-7]。IL-35在小鼠和人體內(nèi)均能誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-35的T淋巴細(xì)胞(iTr35 cells)的形成[8]。與其他IL-12家族細(xì)胞因子的促炎作用不同，IL-35是CD4+CD25+Treg細(xì)胞分泌的抑制性細(xì)胞因子，它能抑制效應(yīng)T細(xì)胞增殖，同時增加培養(yǎng)液中干擾素γ(INF-γ)濃度而顯著的抑制CD+CD25-效應(yīng)性T淋巴細(xì)胞(Teff)的分化。

Treg通過釋放白細(xì)胞介素10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、IL-35或與CD39、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞抗原-4(CTLA-4)表面分子接觸誘導(dǎo)Treg產(chǎn)生，Treg根據(jù)來源分為天然性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(nTreg)和誘導(dǎo)性T細(xì)胞(irTreg)，nTreg以CD4+CD25+Foxp3+為表型，irTreg在IL-10、TGF-β、IL-35的刺激下產(chǎn)生[9-10]。

iTr35細(xì)胞只通過IL-35介導(dǎo)免疫抑制，而不是通過其他已知的抑制性細(xì)胞因子(如IL-10或者TGF-β)[11-13]。 iTr35細(xì)胞是由IL-35和IL-10在體外合成，在體內(nèi)如實驗小鼠模型中感染腸道蠕蟲鼠鞭蟲的腸道局部或者在腸道腫瘤組織內(nèi)合成。因此，iTr35是炎癥或者腫瘤耐受的重要調(diào)節(jié)點[3,8,14]。

每個IL-12家族成員的信號都有一個不同的受體。IL-12受體和IL-23受體都有一共同的IL-12Rβ1亞基，但IL-12有IL-12Rβ2亞基，IL-23有IL-23R亞基，IL-27有g(shù)p130和WSX-1(IL-27R)亞基，IL-35受體與IL-27受體都有一相同的gp130亞基，以及與IL-12受體都有一個相同的IL-12Rβ2亞基，IL-35借助同源二聚體gp130和IL-12Rβ2能夠參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[15]，IL-12Rβ2受體的表達除了發(fā)現(xiàn)Treg細(xì)胞外，還發(fā)現(xiàn)其他細(xì)胞(包括B細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞(DC)，在免疫系統(tǒng)方面這也許會影響IL-35的生物學(xué)功能[16]，gp130在大多數(shù)細(xì)胞中都有表達，IL-12Rβ2主要表達于激活的T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(NK)[17]，但不表達于靜止的T細(xì)胞[18]。研究發(fā)現(xiàn)[19]，IL-12Rβ2缺陷的小鼠更易患自身免疫病和B細(xì)胞介導(dǎo)的惡性腫瘤。

來源于EBI3 或 p35基因缺失小鼠的Treg在體內(nèi)外實驗中的調(diào)節(jié)活性明顯降低，也提示IL-35為Treg細(xì)胞發(fā)揮正常功能所必需的[3]。P35或EBI3基因缺失的小鼠不會發(fā)生自身免疫性疾病和炎癥性疾病[20]，此類小鼠體內(nèi)Treg的比例以及Foxp3基因的表達水平與野生小鼠相同。無論T細(xì)胞如何增殖，EBI3-/-和 IL-12α-/-Treg的免疫抑制能力與野生小鼠相比顯著降低。

IL-35的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)主要通過IL-35與其細(xì)胞受體相互作用誘導(dǎo)的酪氨酸蛋白激酶(JAK)家族蛋白依賴的磷酸化作用，JAK家族(JAKs)活化后激活信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(STATs)(如STAT1和 STAT4)，STAT與其受體結(jié)合并在JAK激酶的作用下實現(xiàn)其磷酸化，兩個磷酸化的STAT分子形成同異二聚體并離開受體進入細(xì)胞核，在核內(nèi)他們與靶基因的啟動子中特異的DNA序列結(jié)合，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞因子特異的基因表達和相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)[21]。

IL-35通過p35和EBI3亞基分別與相應(yīng)受體的不同部位結(jié)合，利用轉(zhuǎn)錄因子STAT1和STAT4傳遞轉(zhuǎn)錄信號。IL-35主要由Treg細(xì)胞分泌，它可以有效抑制效應(yīng)T細(xì)胞增殖、Th17分化和IL-17的分泌[4,16]。iIL-35能夠誘導(dǎo)Treg細(xì)胞表達共抑制分子CTLA-4與抗原提呈細(xì)胞(APCs)表面標(biāo)記分子CD80和CD86高親和力結(jié)合而啟動抑制信號，T細(xì)胞接受抗原刺激后，經(jīng)過增殖、分化，形成效應(yīng)T細(xì)胞[22]。體液免疫也一直被認(rèn)為是通過重組白細(xì)胞介素-35 (rIL-35)作用來發(fā)揮抑制，通過人B細(xì)胞轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)性B細(xì)胞，產(chǎn)生IL-35以及IL-10[6]。

2 IL-35在治療RA中的臨床應(yīng)用前景

IL-35可被應(yīng)用于以下自身免疫系統(tǒng)疾病：RA、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)、系統(tǒng)性硬皮病(SSC)等[23]。IL-35是一群來源于Treg的抑制性細(xì)胞因子，具有促進Treg的分化和增殖，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的功能。在這項研究中，我們主要目的是確定IL-35能有效地抑制膠原誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎(CIA)的發(fā)展及關(guān)節(jié)進行性破壞[24]。在CIA中：IL-35能抑制核因子-κB受體，通過活化因子配體(RANKL)的表達，促進氧基聚明膠(OPG)的表達，這進一步說明IL-35可用于治療RA[25]。

Hou等[26]為了探討IL-35對IL-10、 TGF-β、INF-γ、IL-12 和 IL-17的潛在影響，將一個含 pcDNA3.1的IL-35的質(zhì)粒注射到BALB/c小鼠的玻璃體腔內(nèi)使IL-35過表達，發(fā)現(xiàn)IL-10和TGF-β的表達升高，分別在注射后1周和2周達到最高水平。此外，在注射IL-35表達質(zhì)粒后2周，INF-γ和IL-12的表達明顯降低，且在注射IL-35表達質(zhì)粒后4周明顯抑制IL-17的表達。因此，IL-35的質(zhì)粒注射至小鼠的玻璃體內(nèi)，會下調(diào)促炎細(xì)胞因子的表達，并上調(diào)抗炎細(xì)胞因子的表達。Houshmandi等[27]的研究發(fā)現(xiàn)：一些細(xì)胞因子介導(dǎo)的促生長因子-1(IGF-1)的作用是針對炎癥方面的，而且IGF-1和血管內(nèi)皮功能失調(diào)之間相關(guān)聯(lián)。在慢性關(guān)節(jié)炎癥和滑膜血流量方面，這些細(xì)胞因子和他們的IGF-1介導(dǎo)作用的效應(yīng)已經(jīng)被研究[27]。

IL-35特異性表達和它的調(diào)節(jié)功能將會在慢性炎癥方面成為潛在的治療靶點，同時與IL-12其他家族成員的受體共享相同的亞基，這對于IL-35特異性試劑發(fā)展存在潛在障礙。然而，它與RA骨破壞的發(fā)生有直接關(guān)系。Tregs表達IL-35，因此通過恢復(fù)Treg細(xì)胞抑制能力和抑制Th17通路來發(fā)揮抗炎作用[28]。IL-35通過抑制Th17等效應(yīng)分子發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，參與自身免疫系統(tǒng)疾病(如膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎)[29]。研究發(fā)現(xiàn)：構(gòu)建的EBI3-p35-Fc融合蛋白在體外能促進CD4+CD25+Treg增殖，抑制CD4+CD25-Treg增殖，體內(nèi)外均可以抑制Th17分化，減少IL-17的分泌，增強IFN-γ分泌，從而達到減輕CIA癥狀的效果[30]。在自身免疫系統(tǒng)疾病發(fā)病機制方面IL-35能發(fā)揮關(guān)鍵作用。Ning等[31]對參加實驗的100例RA患者和50例健康受試人群血清中IL-35的檢測水平進行一系列比較發(fā)現(xiàn)：(1)RA患者較健康受試人群水平低；(2)侵蝕性關(guān)節(jié)炎RA組較無侵蝕性關(guān)節(jié)炎RA組患者的水平低；(3)RA患者抗環(huán)瓜氨酸肽(CCP)陽性組與陰性組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義；(4)IL-35與RA患者年齡、類風(fēng)濕因子(RF)和嗜酸性粒細(xì)胞百分比之間存在顯著的負(fù)相關(guān)。結(jié)果顯示，在RA患者的發(fā)病機制中IL-35發(fā)揮保護性作用。

3 展望

綜上所述，IL-35通過誘導(dǎo)Treg細(xì)胞增殖和抑制Th17分泌IL-17以及抑制Teff增殖發(fā)揮免疫抑制作用。IL-35作為炎癥抑制性細(xì)胞因子，有望成為RA治療的新靶點。但IL-35具體受體、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制及對非T細(xì)胞的影響尚未明確，成為目前最需解決的問題，進一步闡明RA發(fā)病機制以及探討應(yīng)用于臨床的IL-35免疫抑制劑將十分必要。

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